NO157650B - CONTINUOUS PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF AMMONIA. - Google Patents
CONTINUOUS PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF AMMONIA. Download PDFInfo
- Publication number
- NO157650B NO157650B NO820422A NO820422A NO157650B NO 157650 B NO157650 B NO 157650B NO 820422 A NO820422 A NO 820422A NO 820422 A NO820422 A NO 820422A NO 157650 B NO157650 B NO 157650B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- ammonia
- hydrogen
- surface area
- nitrogen
- range
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 58
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 23
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009620 Haber process Methods 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- -1 potassium-activated iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0411—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the catalyst
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av ammoniakk. The present invention relates to a continuous process for the production of ammonia.
Med øket press på verdens matvareresurser har etter-spørselen for nitrogenholdige gjødningsstoffer basert på ammoniakk vokst hurtig i de senere år. Aktuelle Haber-prosesser som benytter nitrogen og hydrogen som råmateriale anven-der generelt en kalium-aktivert jernkatalysator, vanligvis sammen med andre promotorer slik som aluminiumoksyd. With increased pressure on the world's food resources, the demand for nitrogen-containing fertilizers based on ammonia has grown rapidly in recent years. Current Haber processes that use nitrogen and hydrogen as feedstock generally use a potassium-activated iron catalyst, usually together with other promoters such as alumina.
Reaksjonen N2 + 3H2s 2NH3 er meget eksoterm og således flyttes likevekten mot høyre ved lavere temperaturer. The reaction N2 + 3H2s 2NH3 is very exothermic and thus the equilibrium is shifted to the right at lower temperatures.
De kommersielle katalysatorer som brukes idag er imidlertid ikke tilstrekkelig aktive ved lavere temperaturer til å mulig-gjøre at reaksjonen når likevekt i løpet av den korte tid reaktantene er i kontakt med katalysatoren. Aktivitet øker med temperatur og derfor må man komme frem til et kompromiss. However, the commercial catalysts used today are not sufficiently active at lower temperatures to enable the reaction to reach equilibrium during the short time the reactants are in contact with the catalyst. Activity increases with temperature and therefore a compromise must be reached.
Disse katalysatorer krever dessuten tilstedeværelse av relativt høye konsentrasjoner av hydrogen for at de skal bibeholde sin aktivitet. These catalysts also require the presence of relatively high concentrations of hydrogen in order for them to maintain their activity.
De tidligere prosesser har således vært begrenset The previous processes have thus been limited
til fremstilling av et reaksjonsprodukt inneholdende ammoniakk og betydelige mengder ureagert hydrogen og nitrogen. I til-felle for kommersielle prosesser har dette nødvendiggjort til-veiebringelse av resirkuleringsinnretninger som er kostbare både med hensyn til innledende kapitalomkostninger og etter-følgende driftsomkostninger. for the production of a reaction product containing ammonia and significant amounts of unreacted hydrogen and nitrogen. In the case of commercial processes, this has necessitated the provision of recycling devices which are expensive both with regard to initial capital costs and subsequent operating costs.
I britisk patent nr. 1.565.074 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av ammoniakk fra nitrogen og hydrogen under anvendelse av en katalysator omfattende (i) som bærer et grafittholdig karbon med (a) et grunnplan-overflateareal på minst 100 m p/g, (b) et forhold for BET-overflateareal til grunnplan-overflateareal på høyst 8:1, fortrinns- British Patent No. 1,565,074 describes a process for the production of ammonia from nitrogen and hydrogen using a catalyst comprising (i) supporting a graphitic carbon having (a) a planar surface area of at least 100 m p/g, (b ) a ratio of BET surface area to ground plane surface area of at most 8:1, preferably
vis høyst 5:1 og (c) et forhold for grunnplan-overflateareal til kantoverflateareal på minst 2:1 og fortrinnsvis minst 5:1, og (ii) som aktiv komponent (a) 0,1 - 50%, fortrinnsvis 1 - show at most 5:1 and (c) a ratio of ground plane surface area to edge surface area of at least 2:1 and preferably at least 5:1, and (ii) as active component (a) 0.1 - 50%, preferably 1 -
30%, helst 5-10 vekt-% av et overgangsmetall fra 4., 5. 30%, preferably 5-10% by weight of a transition metal from the 4th, 5th
og 6. horisontale perioder i gruppene V, VI, VII og VIII i det periodiske system, uttrykt som vekt-% av total katalysa- and 6. horizontal periods in groups V, VI, VII and VIII of the periodic table, expressed as weight-% of total catalysis-
tor og (b) 0,1-4 ganger, beregnet på vekt, av (a) en promotor valgt fra gruppene IA eller IIA i det periodiske system eller lantanidene eller aktinidene. tor and (b) 0.1-4 times, calculated by weight, of (a) a promoter selected from groups IA or IIA of the periodic table or the lanthanides or the actinides.
Det periodiske system som det refereres til er det periodiske system som er publisert]på side 9 i Classification Key for Patent Specifications, Division C2, Organic Chemistry, publisert av Patent Office, Londoni1977. The periodic table referred to is the periodic table published]on page 9 of the Classification Key for Patent Specifications, Division C2, Organic Chemistry, published by the Patent Office, London in 1977.
Man har nå oppdaget at gruppe Vlll-metallkatalysa-toren som beskrives i britisk patent 1.565.074 er tilstrekkelig aktiv for oppnåelse av betydelig omdannelse selv når hydrogen er tilstede bare i lav konsentrasjon og således til å fremstille et reaksjonsprodukt inneholdende ammoniakk, ureagert nitrogen og litt ureagert hydrogen. Etter produktfjern- It has now been discovered that the Group VIII metal catalyst described in British Patent 1,565,074 is sufficiently active to achieve significant conversion even when hydrogen is present only in low concentration and thus to produce a reaction product containing ammonia, unreacted nitrogen and some unreacted hydrogen. After product removal
i in
ing kan det resterende materialet ianvendes som brenngass ing, the remaining material can be used as fuel gas
i in
eller gjenvinnes kryogent om nødvendig. Kostbare resirku-leringsanordninger er ikke nødvendige. or cryogenically recovered if necessary. Expensive recycling devices are not necessary.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av ammoniakk, omfattende føring av et råmateriale inneholdende hydrogen og nitrogen over en katalysator innbefattende (1) According to the present invention, a continuous process for the production of ammonia is thus provided, comprising passing a raw material containing hydrogen and nitrogen over a catalyst including (1)
som bærer et grafittholdig karbon som har (a) et grunnplan-overflatereal på minst 100 m 2/g, (b) et forhold for BET-overflateareal til grunnplan-overflateareal på høyst 5:1, bearing a graphitic carbon having (a) a basal surface area of at least 100 m 2 /g, (b) a ratio of BET surface area to basal surface area of no more than 5:1,
og (c) et forhold for grunnplan-overflateareal til kantoverflateareal på minst 5:1, og (2) som aktiv komponent (a) 0,1-50 vekt-% av et overgangsmetall i 4., 5. og 6. horisontale perioder i grupper V, VI, VII ogiVIII i det periodiske system, uttrykt som vekt-% av total katalysator, og (b) 0,1-4 ganger, beregnet på vekt, av (a) en promotor valgt fra gruppe IA and (c) a ratio of ground plane surface area to edge surface area of at least 5:1, and (2) as active component (a) 0.1-50% by weight of a transition metal in the 4th, 5th, and 6th horizontal periods in Groups V, VI, VII and VIII of the Periodic Table, expressed as % by weight of total catalyst, and (b) 0.1-4 times, calculated by weight, of (a) a promoter selected from Group IA
eller IIA i det periodiske system, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det benyttes;2-5 etter hverandre følgende reaksjonssoner, og minst noe produktammoniakk fjernes fra ledningen mellom hver reaksjonssone og dens etterfølger, og den resulterende blanding, som er tappet for ammoniakk, til-føres til den etterfølgende reaksjonssone for at ytterligere omdannelse skal finne sted, idet antallet av reaktorer og molarforholdet for hydrogen til nitrojgen i den innledende tilførsel velges slik at omdannelsen av hydrogenet som innledningsvis er or IIA in the periodic table, and this process is characterized by the use of; 2-5 consecutive reaction zones, and at least some product ammonia is removed from the line between each reaction zone and its successor, and the resulting mixture, which is stripped of ammonia, is supplied to the subsequent reaction zone for further conversion to take place, the number of reactors and the molar ratio of hydrogen to nitrogen in the initial supply being chosen so that the conversion of the hydrogen which is initially
til stede i tilførselen, er minst 75%, og idet råmaterial-molforholdet for hydrogen til nitrogen er i området fra 2:1 til 0,25:1. Komponent (a) foreligger fortrinnsvis i en mengde på 1-3C%, helst 5-10 vekt-%. present in the feed, is at least 75%, and the feedstock molar ratio of hydrogen to nitrogen is in the range from 2:1 to 0.25:1. Component (a) is preferably present in an amount of 1-3C%, preferably 5-10% by weight.
Flere etter hverandre følgende reaksjoner blir fortrinnsvis benyttet og minst noe ammoniakk fjernes fra ledningen mellom hver reaksjonssone og dens etterfølger, og den resulterende blanding som er tappet for ammoniakk, tilføres til den etterfølgende reaksjonssonen for at ytterligere omdannelse skal finne sted. Several successive reactions are preferably employed and at least some ammonia is removed from the line between each reaction zone and its successor, and the resulting mixture stripped of ammonia is fed to the succeeding reaction zone for further conversion to take place.
Dette resulterer i forbedrede omdannelsesutbytter. This results in improved conversion yields.
Ammoniakkproduktet i ledningen mellom hver reaksjonssone og dens etterfølger blir fortrinnsvis flytendegjort før utvinning. The ammonia product in the conduit between each reaction zone and its successor is preferably liquefied prior to recovery.
Flytendegjøring blir fortrinnsvis oppnådd ved varme-utveksling med råmaterialet til den spesielle reaksjonssonen uten ytterligere avkjøling. Liquefaction is preferably achieved by heat exchange with the raw material of the special reaction zone without further cooling.
Den foretrukne gruppe Vlll-metaller er ruthenium, The preferred group VIII metals are ruthenium,
og osmium, spesielt det førstnevnte. and osmium, especially the former.
Foretrukne promotorer er alkalimetallene og barium, spesielt rubidium og kalium. Preferred promoters are the alkali metals and barium, especially rubidium and potassium.
Den grafittholdige karbonbæreren kan fremstilles The graphitic carbon support can be prepared
ved hjelp av den metode som er beskrevet i britisk patent nr. 1.468.441 omfattende trinnene (1) en innledende varmebehandling i en inert atmosfære ved en temperatur mellom 900 og 3333°C og (3) en ytterligere varmebehandling i en inert atmosfære ved en temperatur mellom 1000 og 3000°C, fortrinnsvis mellom 1400 og 2100°C. using the method described in British Patent No. 1,468,441 comprising the steps (1) an initial heat treatment in an inert atmosphere at a temperature between 900 and 3333°C and (3) a further heat treatment in an inert atmosphere at a temperature between 1000 and 3000°C, preferably between 1400 and 2100°C.
Gruppe-VIII-metallkomponenten og promotoren kan til-settes ved hjelp av konvensjonelle impregneringsteknikker som beskrevet i britisk patent nr. 1.565.074. The Group VIII metal component and promoter can be added using conventional impregnation techniques as described in British Patent No. 1,565,074.
Før innføringen av råmaterialet som skal behandles, bør katalysatoren være aktivert ved oppvarming i en reduser-ende atmosfære, normalt hydrogen/nitrogen-prosesstrømmen. Before the introduction of the raw material to be treated, the catalyst should be activated by heating in a reducing atmosphere, normally the hydrogen/nitrogen process stream.
Brede og foretrukne områder av prosessbetingelser er Wide and preferred ranges of process conditions are
Molarforholdet for hydrogen til nitrogen i råmaterialet er fortrinnsvis i området fra 2:1 til 0,25:1, helst ca. The molar ratio of hydrogen to nitrogen in the raw material is preferably in the range from 2:1 to 0.25:1, preferably approx.
1:1. 1:1.
På grunn av kravet i tidligere kommersielle katalysatorer om hydrogen og nitrogen i støkiometriske mengder, Due to the requirement in previous commercial catalysts for hydrogen and nitrogen in stoichiometric amounts,
i in
var det bare mulig å benytte dampreforming eller partielle oksydasjonsprosesser med en kryogen enhet for tilførsel av rent oksygen og nitrogen. it was only possible to use steam reforming or partial oxidation processes with a cryogenic unit for supplying pure oxygen and nitrogen.
En gass inneholdende en blanding av hydrogen og nitrogen i et forhold i området fra 1:1 til 1,4:1 kan lett syntetiseres ved at man med luft partielt oksyderer et bredt område av hydrokarbonmaterialer varierende fra naturgass til brenngass og kull, og renses ved( konvensjonelle teknikker. Dette gir et relativt billig råmateriale som ikke kunne benyttes i tidligere kjente prosesser som benytter konvensjonelle katalysatorer fordi hydrogenet og nitrogenet er tilstede i uriktige mengdeforhold. : A gas containing a mixture of hydrogen and nitrogen in a ratio ranging from 1:1 to 1.4:1 can be easily synthesized by partially oxidizing with air a wide range of hydrocarbon materials varying from natural gas to fuel gas and coal, and purified by (conventional techniques. This provides a relatively cheap raw material that could not be used in previously known processes that use conventional catalysts because the hydrogen and nitrogen are present in incorrect proportions. :
Bruken av et enkelt-passasjesystem tillater også The use of a single-passage system also allows
en større konsentrasjon av inerte komponenter slik som metan i råmaterialet enn tidligere. Disse må settes til et minimum i konvensjonelle systemer fordi de hurtig bygges opp til et høyt nivå i resirkuleringsstrømmen. a greater concentration of inert components such as methane in the raw material than before. These must be kept to a minimum in conventional systems because they quickly build up to a high level in the recycle stream.
Videre, råmaterialet kan oppnås fra den partielle oksydasjonsenheten ved et trykk\som er egnet for ammoniakk-syntese. Den eneste kompresjon i som er nødvendig vil da være for luft- og råmateriale-tilførsler til enheten for partiell oksydasjon. Furthermore, the feedstock can be obtained from the partial oxidation unit at a pressure suitable for ammonia synthesis. The only compression required will then be for air and raw material supplies to the unit for partial oxidation.
Resterende produkt kan utvinnes ved vasking med en svak vandig oppløsning av ammoniakk på den måte som er beskrevet i GB 2.034.29 3-A. ' Residual product can be recovered by washing with a weak aqueous solution of ammonia in the manner described in GB 2.034.29 3-A. '
Oppfinnelsen er illustrert under henvisning til medfølgende tegning som viser et forenklet prosess-flytskjerna. The invention is illustrated with reference to the accompanying drawing showing a simplified process flow core.
Råmateriale avledet fra syntesegass inneholdende nitrogen og hydrogen føres i ledningen 1 gjennom en varme-veksler 2 til en første sjiktreaktor 3 inneholdende en katalysator. I reaktoren 3 blir råmaterialet delvis omdannet til ammoniakk. Fra varmeveksleren ,2 passerer mellomproduktet til Raw material derived from synthesis gas containing nitrogen and hydrogen is fed in line 1 through a heat exchanger 2 to a first bed reactor 3 containing a catalyst. In reactor 3, the raw material is partially converted into ammonia. From the heat exchanger ,2 the intermediate product passes to
i in
en kjøler/kondensator 32 og deretter til en separator 5 hvorfra flytende ammoniakk fjernes i ledningen 6 og uomdannet nitrogen og hydrogen og gassformig ammoniakk føres i ledningen 7 gjennom varmeveksleren 8 og deretter til en annen sjiktreaktor 9 lik den første. a cooler/condenser 32 and then to a separator 5 from which liquid ammonia is removed in line 6 and unconverted nitrogen and hydrogen and gaseous ammonia are passed in line 7 through the heat exchanger 8 and then to another bed reactor 9 similar to the first.
Produkt fra reaktor 9 føres i ledningen 10 gjennom varmeveksleren 8 til en kjøler/kondensator 33 og deretter til en separator 11 hvorfra flytende ammoniakk fjernes i ledningen 12. Ledningene 6 og 12 forenes for dannelse av en ytterligere ledning 13 som fjerner vannfritt flytende ammoni-akkprodukt, Product from reactor 9 is fed in line 10 through the heat exchanger 8 to a cooler/condenser 33 and then to a separator 11 from which liquid ammonia is removed in line 12. Lines 6 and 12 are joined to form a further line 13 which removes anhydrous liquid ammonia-acid product ,
Ytterligere lignende sjikt kan tilføres med lignende anordninger for tilførsel og mellomprodukt-uttak. Further similar layers can be supplied with similar devices for supply and intermediate product withdrawal.
Ureagerte gasser sammen med noe gassformig ammoniakk fjernes fra separatoren 11 i ledningen 14, føres gjennom en kjøler/kondensator 15 og tilføres til et ammoniakkutvin-ningssystem omfattende et absorbsjonstårn 16 og et strippe-tårn 17. Unreacted gases together with some gaseous ammonia are removed from the separator 11 in the line 14, passed through a cooler/condenser 15 and supplied to an ammonia extraction system comprising an absorption tower 16 and a stripping tower 17.
I absorbsjonstårnet 16 blir gassene som tilføres gjennom ledningen 14 bragt i kontakt med absorbsjonsmidlet som er en fortynnet vandig oppløsning av ammoniakk tilført gjennom ledningen 18. Ammoniakk oppløses i oppløsningen og den resulterende konsentrerte oppløsning av ammoniakk fjernes i ledningen 19, oppvarmes i varmeveksleren 20 og føres til strippetårnet 17. De ureagerte gasser inneholdende mer enn 75% nitrogen og spor av andre materialer, fjernes gjennom ledningen 21. Den avgitte gass kan anvendes til å drive tur-binene som skal til for kompressorene i systemet (ikke vist) som en generell brenngasskomponent, eller hydrogenet kan gjenvinnes kryogent og anvendes på nytt. In the absorption tower 16, the gases supplied through the line 14 are brought into contact with the absorbent, which is a dilute aqueous solution of ammonia supplied through the line 18. Ammonia is dissolved in the solution and the resulting concentrated solution of ammonia is removed in the line 19, heated in the heat exchanger 20 and passed to the stripping tower 17. The unreacted gases containing more than 75% nitrogen and traces of other materials are removed through line 21. The released gas can be used to drive the turbines needed for the compressors in the system (not shown) as a general fuel gas component , or the hydrogen can be cryogenically recovered and reused.
I splittetårnet 17 blir den vandige oppløsning av ammoniakk oppvarmet og den gassformige ammoniakk som avdrives fjernes i ledningen 22 og føres til en totalkondensator 23. Det væskeformige produkt oppsamles i en trommel 24 hvorfra produktet tast gjennom ledningen 25 og en tilbakeløpsstrøm re-turneres til strippetårnet i ledningen 26. In the splitting tower 17, the aqueous solution of ammonia is heated and the gaseous ammonia that is driven off is removed in the line 22 and led to a total condenser 23. The liquid product is collected in a drum 24 from which the product is tapped through the line 25 and a reflux flow is returned to the stripping tower in wire 26.
Det strippede oppløsningsmiddel, dvs. en fortynnet vandig oppløsning av ammoniakk, fjernes fra bunnen av strippetårnet gjennom ledningen 27, føres gjennom varmeveksleren 20 og en ytterligere kjøler 28 til en mellombeholder 29 hvorfra det pumpes til toppen av absorbsjonstårnet 16 ved hjelp av ledningen 18. The stripped solvent, i.e. a dilute aqueous solution of ammonia, is removed from the bottom of the stripping tower through line 27, passed through the heat exchanger 20 and a further cooler 28 to an intermediate container 29 from where it is pumped to the top of the absorption tower 16 by means of line 18.
Varme tilføres til splittetårnet 17 ved hjelp av Heat is supplied to the splitting tower 17 by means of
en fordamper-strøm 30 som passerer gjennom en dampoppvarmet utveksler 31. an evaporator stream 30 that passes through a steam-heated exchanger 31.
Oppfinnelsen illustreres under henvisning til føl-gende eksempel. The invention is illustrated with reference to the following example.
Eksempel Example
Ammoniakk ble fremstilt fra syntesegass i et anlegg lik det som er beskrevet under henvisning til tegningen, med den forskjell at anlegget inneholdt fire reaktorer og hjelpe-utstyr og ikke to som vist. Ammonia was produced from synthesis gas in a plant similar to that described with reference to the drawing, with the difference that the plant contained four reactors and auxiliary equipment and not two as shown.
Råmaterialanalyse, reaksjonsbetingelser og produkt-utbytter er angitt i nedenstående tabell. Raw material analysis, reaction conditions and product yields are indicated in the table below.
De gjennomsnittlige gassromhastigheter pr. time for gassene gjennom reaktorene 1, 2, 3 og 4 var 3.000, 2.190, 1.490 og 2.030, respektivt. The average gas space velocities per hour for the gases through reactors 1, 2, 3 and 4 were 3,000, 2,190, 1,490 and 2,030, respectively.
Katalysatoren inneholdt 7 vekt-% ruthenium og 14 The catalyst contained 7% by weight ruthenium and 14
<5> vekt-% kalium. Den ble fremstilt ved impregnering av en grafittholdig karbonbærer med vandige oppløsninger av ruthenium-klorid og kaliumnitrat. <5> wt% potassium. It was produced by impregnating a graphite-containing carbon support with aqueous solutions of ruthenium chloride and potassium nitrate.
Bæreren ble fremstilt ved å behandle karbonet med varebetegnelsen "BKIV" med en tretrinnsbehandling som be-<10>skrevet i britisk patent nr. 1.468.441 som innebærer oppvarming i en inert atmosfære, oksydasjon og ny oppvarming i en inert atmosfære. Den ble deretter syrevasket som beskrevet i GB 2.033.776-A. The carrier was prepared by treating the carbon with the trade name "BKIV" with a three-step treatment as described in British Patent No. 1,468,441 which involves heating in an inert atmosphere, oxidation and reheating in an inert atmosphere. It was then acid washed as described in GB 2,033,776-A.
Etter den sluttelige behandling hadde det grafitt-15holdige karbon følgende overflateareal-egenskaper: After the final treatment, the graphite-15-containing carbon had the following surface area properties:
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8104509 | 1981-02-13 | ||
| GB8117359 | 1981-06-05 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO820422L NO820422L (en) | 1982-08-16 |
| NO157650B true NO157650B (en) | 1988-01-18 |
| NO157650C NO157650C (en) | 1989-08-15 |
Family
ID=26278424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO820422A NO157650C (en) | 1981-02-13 | 1982-02-12 | CONTINUOUS PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF AMMONIA. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0058531B1 (en) |
| AU (1) | AU548726B2 (en) |
| CA (1) | CA1186487A (en) |
| DE (1) | DE3267487D1 (en) |
| NO (1) | NO157650C (en) |
| NZ (1) | NZ199718A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3363367D1 (en) * | 1982-04-14 | 1986-06-12 | Ici Plc | Ammonia production process |
| JP3667127B2 (en) | 1998-12-24 | 2005-07-06 | キヤノン株式会社 | Liquid remaining amount detection method of liquid supply system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT736029A (en) * | 1964-08-07 | |||
| GB1468441A (en) * | 1974-09-02 | 1977-03-23 | British Petroleum Co | Catalyst support |
| GB1565074A (en) * | 1976-11-03 | 1980-04-16 | British Petroleum Co | Process for the production of ammonia |
| GB2034293B (en) * | 1978-10-25 | 1982-10-27 | British Petroleum Co | Recovery of ammonia |
-
1982
- 1982-02-08 CA CA000395779A patent/CA1186487A/en not_active Expired
- 1982-02-08 AU AU80272/82A patent/AU548726B2/en not_active Ceased
- 1982-02-12 EP EP82300697A patent/EP0058531B1/en not_active Expired
- 1982-02-12 DE DE8282300697T patent/DE3267487D1/en not_active Expired
- 1982-02-12 NZ NZ199718A patent/NZ199718A/en unknown
- 1982-02-12 NO NO820422A patent/NO157650C/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0058531B1 (en) | 1985-11-21 |
| AU8027282A (en) | 1982-08-19 |
| NZ199718A (en) | 1985-03-20 |
| CA1186487A (en) | 1985-05-07 |
| NO157650C (en) | 1989-08-15 |
| DE3267487D1 (en) | 1986-01-02 |
| EP0058531A1 (en) | 1982-08-25 |
| NO820422L (en) | 1982-08-16 |
| AU548726B2 (en) | 1986-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2175028C (en) | Process for the production of acetic acid by carbonylation | |
| US5095142A (en) | Solvent recovery during production of aromatic polycarboxylic acids | |
| NO138358B (en) | PROCEDURES FOR AA INSERTING A LARGE SCALE METALLIC BOTTOM IN A ROTATION SYMMETRIC CONTAINER BODY OF METAL | |
| US4280990A (en) | High pressure process for recovery of sulphur from gases | |
| US10550075B2 (en) | Process for integrated production of urea and urea-ammonium nitrate | |
| US4119705A (en) | Production of chlorine | |
| US20160052900A1 (en) | Method for producing ethylene oxide | |
| US3816513A (en) | Process for producing methyl formate | |
| NO157650B (en) | CONTINUOUS PROCEDURE FOR MANUFACTURE OF AMMONIA. | |
| NO328297B1 (en) | Process for the preparation of ethers, typically THF | |
| JP4401105B2 (en) | Method for producing chlorine and method for producing aromatic polycarbonate | |
| US8067634B2 (en) | Process for producing allyl acetate | |
| US5554790A (en) | Process for producing acetic anhydride and acetic acid | |
| CA1091694A (en) | Process for producing 1,4-glycol diester | |
| US2915565A (en) | Process of preparing vinylidene halide | |
| CN102311321B (en) | Method for preparing butyraldehyde from propylene and synthesis gas | |
| US20120213693A1 (en) | Use of liquid hydrogen chloride as refrigerant in processes for preparing chlorine | |
| WO2013083513A1 (en) | Process for the production of a mixture comprising cyclohexanol and cyclohexanone | |
| US4088684A (en) | Urea reactor effluent solution recycle in urea synthesis | |
| US3317619A (en) | Preparation of vinyl fluoride | |
| US2850356A (en) | Ammonium thiocyanate manufacture | |
| US4102986A (en) | Process for the continuous manufacture of nitrous oxide | |
| US2288176A (en) | Recovery of readily volatile bases | |
| EP0139423A2 (en) | A process for the preparation of high-purity hydrogen | |
| US3062616A (en) | Conversion of metal chloride to the corresponding metal nitrate |